Amplificateur de fibre EDFA 1550 NM: technologie clé et développement futur du réseau de communication optique

Dans les systèmes de communication optique modernes, afin de surmonter le problème d'atténuation des signaux optiques dans la transmission à longue distance, l'utilisation d'amplificateurs optiques est devenue la technologie dominante. Parmi eux, l'EDFA 1550 NM (amplificateur de fibres dopé à l'erbium) est l'amplificateur le plus courant et le plus utilisé. Étant donné que la longueur d'onde de 1550 nm se trouve dans la fenêtre à faible perte de communication des fibres optiques, la technologie EDFA peut considérablement augmenter la distance de transmission du signal et devenir un appareil clé dans les réseaux de communication optique.
L'EDFA est un amplificateur optique basé sur la fibre dopée à l'erbium (EDF). Son principe de travail de base est d'exciter les ions dopés à l'erbium à travers des lasers de pompe pour amplifier les signaux optiques d'entrée dans la plage de longueur d'onde de 1550 nm. Le processus spécifique est le suivant:
Excitation de la pompe: EDFA utilise généralement un laser de pompe de 980 nm ou 1480 nm pour fournir de l'énergie.
Transition au niveau de l'énergie: la lumière de la pompe excite les ions dopés à l'erbium, les faisant passer de l'état fondamental à un niveau d'énergie élevé et rester dans un état excité.
Amplification du rayonnement stimulé: Lorsque la lumière du signal d'entrée de 1550 nm passe à travers la fibre dopée à l'erbium, les ions excités à l'erbium émettra des photons par un rayonnement stimulé, améliorant ainsi l'intensité de la lumière du signal et atteignant une amplification du signal optique.
Ce mécanisme d'amplification optique de l'EDFA ne nécessite pas que le signal soit converti en signal électrique, il présente donc les avantages d'un gain élevé, d'un faible bruit et d'une amplification à large bande, et est très adapté aux systèmes de communication optique de grande capacité.
Gain élevé et puissance de sortie saturée élevée
EDFA offre un gain élevé dans la plage de longueur d'onde de 1550 nm (généralement jusqu'à 20-40 dB), ce qui peut compenser efficacement la perte de transmission de fibres optiques à longue distance.
La puissance de sortie peut généralement atteindre 10 dbm à 30 dbm, ce qui convient à une variété d'applications de réseau optique.
Figure à faible bruit (NF)
En raison des caractéristiques d'émission stimulées des ions dopés à l'erbium, l'EDFA a une figure de bruit faible (la valeur typique est d'environ 4,5 à 6 dB), ce qui aide à maintenir la qualité des signaux optiques.
Amplification à large bande
La bande passante de gain de Amplificateur optique EDFA 1550 NM Peut généralement couvrir 1530 nm-1565 nm (bande C) ou 1570 nm-1605 nm (bande L), qui convient au système WDM (multiplexage de la division de la longueur d'onde) pour obtenir une amplification simultanée des signaux multi-ondes.
Amplification entièrement optique, aucune conversion photoélectrique requise
L'EDFA peut amplifier directement les signaux optiques sans les convertir en signaux électriques et les remolements, en réduisant la complexité du système et la consommation d'énergie et l'amélioration de l'efficacité de la transmission.

Fiabilité élevée et coût à faible entretien
Étant donné que l'EDFA utilise la fibre optique comme milieu de gain et n'a pas de composants d'amplification électronique complexes à l'intérieur, il a une longue durée de vie et une stabilité élevée et est largement utilisée dans les systèmes de communication de fibres optiques à longue distance.
1. Communication à fibres optiques à longue distance
Dans les systèmes de communication de fibres optiques, les signaux s'atténueront en raison de la perte de fibres optiques pendant la transmission. L'EDFA peut être utilisé comme amplificateur de relais dans la ligne du tronc de fibre, permettant au signal d'être transmis des centaines ou même des milliers de kilomètres sans perte, et est largement utilisé dans:
Réseau de squelette
Metropolitan Area Network (Man) et Wide Area Network (WAN)
Système de communication de câble sous-marin
2. DWDM (Système de multiplexage de division de longueur d'onde dense)
La technologie DWDM (dense de la division de longueur d'onde) permet de transmettre plusieurs signaux de longueur d'onde dans la même fibre optique, améliorant le taux d'utilisation de la fibre optique. EDFA peut amplifier simultanément plusieurs signaux de longueur d'onde dans la bande C ou L, et est le dispositif central du système DWDM.
3. Transmission de fibres CATV (télévision par câble)
Dans les réseaux de fibre à la maison (FTTH) et de télévision par câble (CATV), l'EDFA 1550 nm est utilisé pour une amplification de distribution de signal pour prendre en charge plusieurs terminaux utilisateur afin de recevoir des signaux vidéo, audio et de données de haute qualité.
4. détection du lidar et de la fibre optique
L'EDFA est également utilisé dans les systèmes de détection LiDAR et fibre optique pour fournir de puissantes capacités d'amplification optique pour la détection à longue distance et une mesure de haute précision.
Avec le développement continu des technologies de la communication optique, l'EDFA 1550 nm se développe vers des performances plus élevées, une consommation d'énergie plus faible et une direction plus intelligente:
Technologie de pompage plus efficace
Utilisez un laser de pompe à 980 nm plus puissant pour améliorer l'efficacité de l'amplification et réduire la consommation d'énergie.
Combiné avec un algorithme de gestion de pompe avancé, un contrôle de puissance plus précis peut être obtenu.
Capacité d'amplification à large bande
À l'avenir, l'EDFA élargira davantage la bande passante de gain pour prendre en charge les systèmes DWDM de plus grande capacité et améliorera le débit de la communication optique des fibres.
Intégration et miniaturisation
En combinant avec une puce intégrée optoélectronique (PIC), EDFA plus compact et plus intégré est développé pour répondre aux besoins des centres de données et des réseaux optiques de nouvelle génération.
Gestion intelligente et surveillance à distance
Adoptez l'IA et le système de surveillance intelligent pour réaliser la régulation de l'énergie en temps réel et le diagnostic des défauts et améliorez l'efficacité du fonctionnement du réseau.
En tant qu'équipement de base dans le système de communication optique, l'amplificateur de fibre EDFA 1550 NM joue un rôle important dans la communication à longue distance en fibre optique, son système DWDM, son réseau CATV et sa détection de fibres optiques avec ses caractéristiques à fort gain, à faible bruit et à large bande. Alors que la demande de communications optiques continue de croître, la technologie EDFA évolue également. À l'avenir, il se développera dans le sens d'une plus grande efficacité, intelligence et intégration, fournissant un fort soutien au développement de réseaux optiques mondiaux.